Tek katmanlı uzay kafes kubbelerde berkitleme elemanı kullanımının tasarıma etkisinin belirlenmesi

Abstract

Geniş açıklıkların hem estetik hem de ekonomik olarak örtülebilmesi sebebiyle en eski yapı tiplerinden olan kubbeler, malzeme biliminin gelişmesiyle daha büyük açıklıkları daha küçük kesitlerle örtebilmiştir. Daha küçük kesitler ile daha hafif kubbeler oluşmuş, bu sayede daha az deprem kuvvetine maruz kalmış, ana taşıyıcı elemanlara daha az yük gelmiştir. Ancak eleman kesitlerinin küçülmesi aynı zamanda stabilite problemlerini doğurmuştur. Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışmada, tek katmanlı uzay kafes kubbeler kısaca incelendikten sonra stabilite problemleri ele alınmıştır. Tek katmanlı uzay kafes kubbelerde stabilite kaybının önemli etkeni olan yapı düzleminde kayma rijitliğinin artırılması ve düğüm noktalarının güvenliği için berkitme eleman kullanımı araştırılmıştır. Rijit birleşimli nervürlü kubbe ile düğümler civarında berkitilmiş mafsallı birleşimli kubbe doğrusallaştırılmış burkulma analizi ile tespit edilen burkulma katsayısı değeri (λ > 10) esas alınarak incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Bu inceleme sırasında, modellenen kubbelere güncel yönetmeliklere uygun kar, rüzgar, deprem yüklemeleri ile birlikte kubbelerde burkulmaya sebebiyet verebilecek asimetrik yüklemeler uygulanmış ve kombine edilmiştir. Aynı şartlar altında, 2 kubbenin bilgisayar destekli analizi SAP2000 programı ile yapılmış, boyutlandırılmış ve karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışmada tek katmanlı uzay kafes kubbenin düğümler civarında berkitilmesiyle yapı ağırlığında %20 gibi ciddi bir azalma tespit edilmiştir. Aynı zamanda sehim miktarı açısından da modeller arasında büyük fark oluşmamıştır. Lineer analiz ile yapılan tasarımlara göre daha ağır olmasına rağmen, λ > 10 sınırlaması sayesinde yapı güvenliği istisnasız bir şekilde sağlanmaktadır.